本發(fā)明屬于能量回收領(lǐng)域,具體是涉及到一種電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能量回收裝置。
背景技術(shù):
隨著能源和污染問題日益引起人們廣泛的注意,越來越多的人將研究重點(diǎn)移到電動(dòng)車上。再生制動(dòng)是指電動(dòng)車在減速制動(dòng)(剎車或者下坡)時(shí)將汽車的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,轉(zhuǎn)化的電能存在在儲(chǔ)存裝置中,如各種蓄電池、超級(jí)電容和超高速飛輪,最終增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。制動(dòng)能量回收的基本原理是先將汽車制動(dòng)或減速是的一部分機(jī)械能經(jīng)再生系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中,同時(shí)產(chǎn)生一定的負(fù)荷阻力使汽車減速制動(dòng);當(dāng)汽車再次啟動(dòng)或加速時(shí),再生系統(tǒng)有將存在在儲(chǔ)能器中的能量再次轉(zhuǎn)換為汽車形式所需要的動(dòng)能。
現(xiàn)在大部分電動(dòng)汽車都已安裝再生制動(dòng)的裝置以節(jié)約制動(dòng)能、回收部分制動(dòng)能量,為駕駛者提供常規(guī)制動(dòng)性能。研究表明,在行駛工況變化比較頻繁的路段,曹勇制動(dòng)能量回收可增加續(xù)駛里程約20%。
制動(dòng)能量的回收與再利用,不僅能提高能量的利用率,改善車輛燃油經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于車輛的排放性能也有很大的改善,制動(dòng)時(shí),慣性動(dòng)能被回收并儲(chǔ)存起來,在車輛啟動(dòng)的時(shí)再釋放,解決車輛在啟動(dòng)時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)為正常工作而超負(fù)荷運(yùn)行下造成排污嚴(yán)重的問題,在當(dāng)今環(huán)保意識(shí)日益強(qiáng)烈的情況下,很有實(shí)際意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種電動(dòng)車制動(dòng)能量回收裝置,通過能量轉(zhuǎn)換電路,可以實(shí)現(xiàn)在減速狀態(tài)下時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)慣性動(dòng)能能量的回收,而且回收效率高。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
一種電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能量回收裝置,包括電動(dòng)機(jī)、能量轉(zhuǎn)換電路、變頻控制器、充電器、蓄電池、電流互感器、接線柱,所述電動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和電動(dòng)機(jī)定子,所述電動(dòng)機(jī)定子連接有接線柱,通過所述接線柱連接能量轉(zhuǎn)換電路輸入端及變頻控制器的一端,所述電流互感器連接在能量轉(zhuǎn)化電路的輸入端,所述能量轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到充電器的一端,所述充電器的另一端并聯(lián)接到變頻控制器的另一端和蓄電池;所述能量轉(zhuǎn)換電路包括倍壓整流電路、濾波電路、可控硅b1、可控硅b2、運(yùn)算放大電路、分壓電阻m、分壓電阻n、檢測(cè)電路、1號(hào)指示燈、2號(hào)指示燈、穩(wěn)壓管;所述倍壓整流電路的一端連接在所述接線柱上,另一端連接濾波電路,所述濾波電路連接到的分壓電阻m,所述檢測(cè)電路一端并聯(lián)接有可控硅b2及穩(wěn)壓管,所述可控硅b1和可控硅b2組成的開關(guān)電路可以實(shí)現(xiàn)電路的快速開關(guān),所述檢測(cè)電路另一端連接運(yùn)算放大電路的一端,運(yùn)算放大電路另一端連接到能量轉(zhuǎn)換電路的輸入端,該輸入端連接到變頻控制器。
進(jìn)一步的,所述倍壓整流電路為6倍壓整流電路。
進(jìn)一步的,所述濾波電路為π型濾波電路。
進(jìn)一步的,所述電流互感器為霍爾電流傳感器。
進(jìn)一步的,所述檢測(cè)電路包括光耦a1、光耦a2,利用所述的霍爾電流傳感器與運(yùn)算放大電路及光耦a1、光耦a2配合來實(shí)現(xiàn)對(duì)電路狀態(tài)的檢測(cè)。
進(jìn)一步的,所述分壓電阻m包括電阻r3和電阻r4。
進(jìn)一步的,所述分壓電阻n包括電阻r1和電阻r2。
進(jìn)一步的,所述1號(hào)指示燈、2號(hào)指示燈為led指示燈。
進(jìn)一步的,所述穩(wěn)壓管為穩(wěn)壓二極管。
進(jìn)一步的,所述蓄電池為鉛酸電池。
本發(fā)明的有益效果在于:
1、對(duì)制動(dòng)能量的回收效率高,可以增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程30-35%,遠(yuǎn)大于當(dāng)前市面上常規(guī)的制動(dòng)能量回收裝置。
本發(fā)明提供的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能量回收裝置,在電動(dòng)汽車處于低速情況以及高速狀態(tài)下時(shí),均能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)下慣性動(dòng)能的回收,避免了制動(dòng)能量的浪費(fèi)。
2、增加蓄電池使用壽命。
在制動(dòng)狀態(tài)下時(shí),慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充,這樣可以使蓄電池的使用壽命延長(zhǎng)一至二年。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的安裝接線圖;
圖2是本發(fā)明所述的能量轉(zhuǎn)換電路原理圖。
圖中:1、電動(dòng)機(jī);2、能量轉(zhuǎn)換電路;3、變頻控制器;4、充電器;5、蓄電池;6、電流互感器;7、接線柱;1-1、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子;1-2、電動(dòng)機(jī)定子;2-1、倍壓整流電路;2-2、濾波電路;2-3、可控硅b1;2-4、可控硅b2;2-5、運(yùn)算放大電路;2-6、分壓電阻m;2-7-分壓電阻n;2-8、檢測(cè)電路;2-9、1號(hào)指示燈;2-10、2號(hào)指示燈;2-11、穩(wěn)壓管;2-8-1、光耦a1;2-8-2、光耦a2。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
實(shí)施例1
如圖1所示的一種電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能量回收裝置,包括電動(dòng)機(jī)1、能量轉(zhuǎn)換電路2、變頻控制器3、充電器4、蓄電池5、電流互感器6、接線柱7,所述電動(dòng)機(jī)1包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子1-1和電動(dòng)機(jī)定子1-2,所述電動(dòng)機(jī)定子1-2連接有接線柱7,通過所述接線柱7連接能量轉(zhuǎn)換電路2的輸入端及變頻控制器3的一端,所述電流互感器6連接在能量轉(zhuǎn)化電路2的輸入端,所述能量轉(zhuǎn)換電路2的輸出端連接到充電器4的一端,所述充電器4的另一端并聯(lián)接到變頻控制器3的另一端和蓄電池5。
如圖2所示的能量轉(zhuǎn)換電路2主要包括:倍壓整流電路2-1、濾波電路2-2、可控硅b12-3、可控硅b22-4、運(yùn)算放大電路2-5、分壓電阻m2-6、分壓電阻n2-7、檢測(cè)電路2-8、1號(hào)指示燈2-9、2號(hào)指示燈2-10、穩(wěn)壓管2-11;所述倍壓整流電路2-1的一端連接在所述接線柱7上,另一端連接濾波電路2-2,所述濾波電路2-2連接到的分壓電阻m2-6,所述檢測(cè)電路2-8一端并聯(lián)接有可控硅b22-4及穩(wěn)壓管2-11,所述可控硅b12-3和可控硅b22-4可以組成開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)電路的快速開關(guān),所述檢測(cè)電路2-8另一端連接運(yùn)算放大電路2-5的一端,運(yùn)算放大電路2-5另一端連接到能量轉(zhuǎn)換電路2的輸入端,該輸入端連接到變頻控制器3。
其中,所述倍壓整流電路2-1為6倍壓整流電路。
其中,所述濾波電路2-3為π型濾波電路。
其中,所述電流互感器6為霍爾電流傳感器。
其中,所述檢測(cè)電路2-8包括光耦a12-8-1、光耦a22-8-2,利用所述的霍爾電流傳感器與運(yùn)算放大電路2-5及光耦a12-8-1、光耦a22-8-2配合來實(shí)現(xiàn)對(duì)電路狀態(tài)的檢測(cè)。
其中,所述分壓電阻m2-6包括電阻r3和電阻r4。
所述分壓電阻n2-7包括電阻r1和電阻r2。
所述穩(wěn)壓管2-11為穩(wěn)壓二極管。
所述1號(hào)指示燈2-9、2號(hào)指示燈2-10為led指示燈。
所述蓄電池5為鉛酸電池。
下述內(nèi)容將對(duì)本發(fā)明所述的電動(dòng)機(jī)回收裝置的能量回收過程進(jìn)行進(jìn)一步的描述:
制動(dòng)能量回收過程:當(dāng)電動(dòng)機(jī)剎車狀態(tài)時(shí),霍爾電流傳感器6無輸出信號(hào)給運(yùn)算放大器2-5,使光耦a22-8-2處于斷路,與此同時(shí)電動(dòng)機(jī)已處于發(fā)電狀態(tài)。所發(fā)電壓經(jīng)過倍壓整流電路2-1,濾波電路2-2,分壓電阻m2-6,穩(wěn)壓管2-11使可控硅b12-3、可控硅b22-4導(dǎo)通,將能量轉(zhuǎn)換電路2和充電器4接通,對(duì)蓄電池5充電,實(shí)現(xiàn)了能量回收將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
其中當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子1-1通電正常運(yùn)行時(shí),霍爾電流傳感器6的二次輸出使運(yùn)算放大器2-5的輸出為高電位,此時(shí)光耦a22-8-2把可控硅b22-4控制極電位鉗為在零伏,此時(shí)能量轉(zhuǎn)換電路3與蓄電池4之間處于斷路狀態(tài)無法實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
其中,利用手把也可以控制電耦a12-8-1和能量轉(zhuǎn)換電路2,實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和回收。
對(duì)照例
以專利“一種電動(dòng)車制動(dòng)能量回收控制系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)枺?01410741718.6)所述的實(shí)施例1為對(duì)照例,以本發(fā)明所述得實(shí)施例1為實(shí)驗(yàn)例2,在同樣配置的2輛電動(dòng)汽車上,安裝對(duì)照例所述的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能量回收控制系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)例2所述的制動(dòng)能量回收裝置,其中蓄電池的正常使用壽命為3年,進(jìn)行了制動(dòng)能量的回收,將實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述: